学霸的黑科技系统- 第336部分

　　　　“我知道！”得到了教授的示意，坐在第一排、戴着眼镜的女学霸站起身来，语速飞快地回答道，“由于原子核带正电，核与核之间存在库伦斥力。只有当两个原子核足够接近的情况下，强相互作用力才能够克服库伦斥力，将两个原子核聚合在一起。在宏观上，只有提高体系内热量，加速体系内分子的热运动，才能够使原子核以足够的动能碰撞在一起，发生聚变反应。”

　　　　“回答的不错，”在名册上随手写下了个分数，那中年教授清了清嗓子，笑着继续说道，“那么问题来了，你们有没有思考过，为什么强相互作用力只有在极短的距离下才能发生？”

　　　　“因为……是短程力？”

　　　　“这是高中物理课本的解释，而且说了和没说没什么两样，”张教授笑了笑，示意那位起立回答的学生坐下之后，继续说道，“你们现在已经是大学生了，除了应该知道‘是什么’之外，更应该去了解‘为什么’。”

　　　　“量子场论告诉我们，粒子间相互作用不是超距作用，而是通过某种玻色子作为介质来展开的。比如电磁作用交换的是光子，强相互作用交换的是胶子或者介子，弱相互作用交换w与z玻色子……可能有人会问，这和我们说的力的作用范围又有什么关系呢？”

　　　　说着，张教授转身面向了黑板，边写边讲道。

　　　　“设两个可分辨的费米子之间发生散射（p＋k→p＋k），则在伯恩近似下，可以求得散射截面和相互作用是能有如下关系……”

　　　　【<；p｜it｜p>；=…iv（q）（2π）δ（ep…ep），（q=p…p）】

　　　　【……】

　　　　我是谁？

　　　　我在哪？

　　　　抬头看着黑板上的算式，坐在陆舟旁边的那哥们儿一脸懵逼的表情，怀疑自己是不是上课睡到穿越了。

　　　　“握草？不是在讲核聚变么……今天是几号来着。”

　　　　明明只是走神了那么两秒钟，他却有种错过了一学期的课程的感觉。

　　　　事实上不只是他。

　　　　坐在教室里的人，能看懂这位张教授在上面讲什么的不到一半。

　　　　看了旁边那一脸懵逼的哥们儿一眼，陆舟笑了笑，轻声问。

　　　　“想知道？”

　　　　“想……你能看懂？”那哥们儿一脸懵逼地看了陆舟一眼，可能是没睡醒的缘故，到是没反应过来坐他旁边的人是谁。

　　　　陆舟笑了笑说：“想的话，那我教你好了。”

　　　　停下了手中的粉笔，张教授转过身来，看着一脸懵逼的学生们，嘴角翘了下。

　　　　看不懂很正常。

　　　　量子力学本身就是物理学中的难点。

　　　　尤其是涉及到了计算，没有一定的数学基础是不行的。

　　　　单说他自己，记个结论是没什么问题，但让他现场计算的话，倒还真不一定能在下课之前算出来。

　　　　“这其中的计算过程很复杂，”将手中的粉笔丢在了讲桌上，张教授双手背在了身后，微笑着说道，“谁要是能完成剩下的部分，这门课的平时成绩我全给他，以后这堂课也不用来上了。”

　　　　阶梯教室里死一样的安静。

　　　　众学生面面相觑。

　　　　就是那些来蹭课的研究生，也是一脸懵逼。

　　　　张教授笑着摇了摇头，就在他打算将这个问题作为思考题布置下去的时候，教室的后排传来了一道声音。

　　　　“我可以用下黑板吗？”

　　　　张中庆：“……？？？”

第606章　核力如何统一！（）　
握草？

　　　　陆神？

　　　　偶像啊！

　　　　看到站起来的那人，张中庆差点没把眼镜掉在地上。

　　　　一想到这位大佬竟然坐在自己教室里听了这么半天的课，他此刻的心情真是又惊又喜，简直就像是中了彩票。惊的是完全没有注意到，喜的是出门可以和人吹牛，咱也是给诺奖大佬上过课的人了。

　　　　不过，虽然张中庆的心里百感交集，但陆舟到没什么感觉。

　　　　课堂本身也是学术交流的场所之一。

　　　　以前在普林斯顿的时候，他也经常让自己的学生上去替自己讲。

　　　　至少在他看来，交流学术是不分地位、荣誉高低的。

　　　　“陆教授请。”张教授立刻做了个请的手势，恭敬地让出了讲台。

　　　　“不用这么客气，我只是正好有点想法。”

　　　　看着他谦让的动作，陆舟不好意思地笑了笑。

　　　　继续客套太耽误时间了。

　　　　况且他本身也不是爱客套的人。

　　　　走到了黑板前站定，陆舟拾起了一支粉笔。

　　　　“这种问题不是本科生能解决的，除了需要对量子色动力学有着深入的了解之外，还需要对泛函分析有着较深的掌握。”

　　　　停顿了两秒，陆舟继续说道，“不过，其实也没大家想象中的那么复杂。”

　　　　说着，将手中的粉笔印在了黑板上，陆舟一边板书一边演算道。

　　　　“从场论出发，作费曼图，利用费曼规则计算散射振幅能得到……”

　　　　【im=（ig2/｜p…p｜2＋mφ2）2m^ss·2mδ^rr】

　　　　【……】

　　　　“其中mφ表示相应玻色子的质量，g来自于相互作用拉氏量中的耦合常数。与张教授先前的计算步骤结合，可以通过散射截面求得v（q）……”

　　　　【v（q）=…g2/（｜q｜2＋mφ2）】

　　　　写到这里，陆舟停下了手中的粉笔，回头看向了阶梯教室里，或一脸懵逼或认真在听的学生们，笑了笑说。

　　　　“以上都还算简单，不过接下来的这一段步骤会用到一些技巧。”

　　　　众学生：“……”

　　　　mmp！

　　　　到底哪里简单了？？？

　　　　站在旁边看着的张中庆也是一脸茫然。

　　　　倒不是他看不懂，而是他实在不敢相信，竟然有人能在如此短的时间内把这些东西现场推导出来。

　　　　难道这人计算都不需要花时间过脑的吗？

　　　　如果真是这样，那也太恐怖了……

　　　　没有做任何停留，说完了那句话的陆舟，转身再次面向了黑板，轻描淡写地说道。

　　　　“对其做傅里叶逆变换！”

　　　　粉笔摩擦黑板的唰唰唰声越来越快，站在旁边的张中庆表情也是愈发的震撼。至于台下的学生，则是茫然地看着黑板，即便是早已提前翻完了课本的学霸，面对着那复杂的计算过程，也是一脸不知所措的表情。

　　　　而此时此刻，陆舟倒是没有注意到他们的表情，已经全然沉浸在了自己的世界中。

　　　　诚然，这都是一些很基础的东西，只是还没有基础到会出现在例题或者考卷上的程度。

　　　　然而随着对这些基础问题的深入思考，随着黑板上的步骤越来越多，他心中的那一丝明悟也越来越清晰了。

　　　　为什么强相互作用力只能作用在极短的距离？

　　　　或者换个说法，是什么让核子只有在极短距离下才能形成原子核？

　　　　答案显而易见……

　　　　【……】

　　　　【v（r）=…g2/4πr·e^…mφr】

　　　　手中的粉笔停下，看着黑板上的算式，陆舟缓缓开口说道。

　　　　“电磁相互作用交换的是光子，光子的质量为零，所以对于电磁相互作用来说，v正比与1/r。”

　　　　“为核子提供核力的是作用在核子之间的介子，质量约为200mev，带入计算可以估算出，只有距离项在10的负十四次方这个数量级上。作用在两质子之间的核力，才能抵消质子间的电磁斥力，发生聚变反应。”

　　　　掌声从第一排开始响起。

　　　　如同拍打着岸边的海浪，向后排扩散。

　　　　站在旁边的张教授，也是不自觉地鼓起了掌。

　　　　对于大多数学生来说，可能只是看了个热闹而已。

　　　　但对于他而言，他却是看到了一种关于核力距离，更简便的求解方法……至少比他记得的那两种简洁的多。

　　　　难以置信，这些都是在不到十分钟的时间里，现场完成的……

　　　　此时此刻他心中的震撼，恐怕只有他自己才清楚了。

　　　　与此同时，讲台上。

　　　　虽然教室已经被掌声填满，但站在黑板前的陆舟，此刻仍然沉浸在自己的世界中，以至于当掌声停下，都全然没有注意到。

　　　　对于先前那个简单的问题而言，计算到这一步就已经结束了。

　　　　然而，他所思考的问题却不仅仅只是这个。

　　　　根据量子场论、量子色动力学中的观点，四大基本力和传统粒子是可以达到统一的。

　　　　比如，在时空不同位置时，电场的分量可以构造成非交换的算子，当构造这些算子所作用的希尔伯特空间时，传统的粒子——例如电子，可以被重新解释为狄拉克场的量子化。

　　　　而如此一来，场与粒子之间的差别便消失了。

　　　　能否用一种简洁的数学形式，像weinberg…salam…glashow弱电统一理论，用某种统一的方式描述了电磁力与弱相互作用力那样，去描述强相互作用，并且将其和电磁作用力达成统一？

　　　　回答这个问题不能解决可控聚变的小型化，也不可能对现有的可控聚变技术带来任何程度上的革新，但直觉告诉陆舟，如果能够从理论上解决这个问题，或许可以为解决这个问题提供一条线索，或者说思路……

　　　　当然，想要做到这一点不容易。

　　　　比如，强相互作用力和弱相互作用力不同，它存在一个很典型的问题……

　　　　下课铃声响了，陆舟依旧是一动不动的站在那里，似乎在思考着什么。

　　　　见陆舟没反应，张中庆也不好擅自宣布下课，更不敢打扰到他的思路。

　　　　就这么过了大概十分钟那么久。

　　　　盯着黑板上一行行简洁的算式，陆舟忽然自言自语似得开口说道。

　　　　“如何用数学语言解释质量间隙的存在？”

　　　　听到这个问题，张中庆下意识地愣了下，随即涨红了脸，像个学生似得支支吾吾了好一会儿。

　　　　“……这个，我真不会。”

　　　　“我没问你，你肯定不会……”

　　　　自言自语地说着，留下了满黑板的算式，陆舟转身离开了教室，留下了一脸错愕的教授和学生。

　　　　这个问题没有人能回答他。

　　　　毕竟，这可是目前粒子物理中关于统一场论的最难命题之一。

　　　　同时也是国际数学界公认的，七大千禧年难题之一……

第607章　会秃（）　
刚下课还没五分钟，金大校园的朋友圈便被一堂物理课给刷爆了。

　　　　握草，刚才陆神来我们物理课串门儿了。

　　　　哪门课？

　　　　张中庆的量子力学啊，还能是哪门课。

　　　　握草，陆神的物理课？哪个教室？？？

　　　　都几点了，早就下课了！

　　　　已经下课了？妈蛋，这些大牛们讲课就不能提前打个预告吗？tt

　　　　大学里混日子的人不少，但真正懂得把握机会的人同样也不少，尤其是在金大这种国内前五的院校，学霸还是相当多的。

　　　　对于那些有志在学术上更进一步的物院学子们而言，这种听大牛讲座的机会，自然是能把握住就一定不会错过。

　　　　毕竟，这种机会都是可遇不可求的。

　　　　哪怕听不懂也无所谓，很多时候即便只是听一个思路，也比自己抱着本书一个人慢慢啃有用的多。因为这些东西，往往都是在课堂上和书本上都学不到的……

　　　　从教室里出来之后，陆舟径直向数院的方向走去。

　　　　他现在唯一想做的事情，便是将自己先前产生的那些灵感记录下来。

　　　　事实上，强相互作用的“质量间隙”的证据已经在理论物理实验中得到，并且通过计算机模拟进行了验证。

　　　　然而如何从数学理论角度上对其进行解释，至今仍然是个未解之谜。

　　　　说白了，对于大多数数学家而言，这是一道复杂的物理题。而对于大多数物理学家而言，这又是一道数学难题。

　　　　想要解决这个问题，很可能得建立在同时发现新的数学以及新的物理上。

　　　　在面对这个问题时，陆舟也不敢说自己有万的把握。

　　　　毕竟严格意义上来讲，理论物理并非他擅长的领域。

　　　　在普林斯顿期间，他主要研究的问题基本上都是集中在数学领域。而除了发现750gev的信号之外，他在理论物理领域基本上没有更多的研究成果。

　　　　如果是在普林斯顿的话，他会选择向爱德华·威滕或者戈达德院长寻求意见，他们都是理论物理学界的专家，对于统一场论都有着颇深的见解。

　　　　不过现在的话，他也只能通过邮件和这些学术界的老朋友们交流了。而很多问题，在邮件中都是很难说清楚的。

　　　　而国内这边……

　　　　说实话，想找个讨论这个问题的人，还真有点困难。

　　　　该领域的奠基人之一杨老先生大概很乐于和他讨论这个问题，但近百岁的高龄让陆舟实在不想去为难他了。

　　　　尤其是想到阿提亚教授和他那五页关于黎曼猜想的论文，他基本上也对此不抱任何期望。

　　　　毕竟年龄这东西对于学者而言，简直就像是诅咒一样……

　　　　“只能靠自己了吗？”

　　　　在办公椅上坐下，拿起笔的陆舟自言自语了句，伸手在纸上写下了一行文字，用数学的语言对整个问题进行了描述。

　　　　证明：对于任意紧致单群g，在r4上存在以g为规范群的有质量的量子杨米尔斯场，并且有质量间隙？&a；ap；ap；gt；0

　　　　笔尖轻轻在草稿纸上点着，凝视着这张仅写着一行字的白纸，陆舟陷入了沉思。

　　　　虽说并没有特别大的把握能解决这个问题，但解决问题的思路他还是有的。

　　　　首先，这个庞大的命题可以拆分成两个部分。

　　　　第一部分的证明仅凭借数学的方法就能做到。

　　　　即，用数学的方法证明杨…米尔斯方程组解的存在性或者找到那个通解。

　　　　这一部分对于物理学家而言或许没什么用处，毕竟他们已经通过高能实验和计算机模拟的方法得到了他们想要的结论，然而对于数学家来说，能够找到这个方程组的通解的意义却非同一般。

　　　　就如爱德华·威滕曾经说过的那样，如果谁能够完成这项功绩，他和他的功劳都将成为2世纪的数学追赶上2